JPH01180119A - D/a converter - Google Patents

D/a converter

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JPH01180119A
JPH01180119A JP439588A JP439588A JPH01180119A JP H01180119 A JPH01180119 A JP H01180119A JP 439588 A JP439588 A JP 439588A JP 439588 A JP439588 A JP 439588A JP H01180119 A JPH01180119 A JP H01180119A
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JP
Japan
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converter
output signal
output
switch
signal
Prior art date
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Application number
JP439588A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhisa Kawamura
河村 信久
Arihiro Hosoku
豊則 有拡
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH01180119A publication Critical patent/JPH01180119A/en
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Abstract

PURPOSE:To attain conversion output with high accuracy and high speed by using an output signal of a 2nd D/A converter so as to measure the weight of each bit of a 1st D/A converter, storing the result into a memory and correcting the conversion output of the 1st D/A converter based on the data. CONSTITUTION:A switch 11 is turned off at zero calibration and a switch 14 is switched between Z, M in 50% duty. An output signal of D/A converters 6, 7 is adjusted to minimize an output signal VN of an LPF 20 of a detection section 15 and to store setting values IP2, ES2 into a memory 23. Thus, an output signal VOUT of an adder 8 is zero. In case of reference voltage calibration, the signal of the D/A converters 6, 7 is adjusted to minimize the output signal VN of the LPF 20 and the setting values TPR, ESR in this case into the memory 23. Thus, the relation of VOUT=VR is obtained. Then the switch 14 is set to the position M to evaluate the weight of all hits of the converter 6 relatively by the output ES of the converter 7.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、D/A変換装置に関するものであり、詳しく
は、高精度、高速の変換出力を得ることができるD/A
変換装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a D/A converter, and more specifically, to a D/A converter that can obtain high-precision, high-speed conversion output.
This invention relates to a conversion device.

(従来の技術) 高速変換動作を行うD/A変換装置に電流加算型がある
(Prior Art) There is a current addition type D/A converter that performs high-speed conversion operations.

第8図はこのようなり/A変換装置の概念説明図である
0図において、1は基準電圧Vrを出力する基準電圧源
である。21〜21はそれぞれ所定の重みづけがなされ
た抵抗値を有する抵抗器であり、一端は基準電圧源1に
並列に接続され、他端はそれぞれスイッチ31〜3TL
を介して加算器4に接続されている。5は出力端子であ
る。
FIG. 8 is a conceptual explanatory diagram of such an A/A conversion device. In FIG. 0, 1 is a reference voltage source that outputs a reference voltage Vr. 21 to 21 are resistors each having a predetermined weighted resistance value, one end of which is connected in parallel to the reference voltage source 1, and the other end connected to each of the switches 31 to 3TL.
The adder 4 is connected to the adder 4 via the adder 4. 5 is an output terminal.

このような構成において、スイッチ31〜31はnピッ
トのデジタル信号のそれぞれに対応したピット信号によ
り選択的に駆動される。スイッチがオンになると基準電
圧Vrはスイッチと直列接続されている抵抗器に印加さ
れることになり、それぞれの抵抗器の抵抗値に応じた電
流が加算器4に加えられることになる。これにより、加
算器4から出力端子5にスイッチ3.〜31を駆動する
nピットのデジタル信号のコードの値に比例した電圧が
出力されることになる。
In such a configuration, the switches 31 to 31 are selectively driven by pit signals corresponding to each of the n-pit digital signals. When the switch is turned on, the reference voltage Vr is applied to the resistors connected in series with the switch, and a current corresponding to the resistance value of each resistor is applied to the adder 4. This causes the output terminal 5 from the adder 4 to be connected to the switch 3. A voltage proportional to the code value of the n-pit digital signal that drives .about.31 is output.

(発明が解決しようとする問題点) しかし、このような従来の楕゛成によれば、数μsec
〜数10μsec程度の高速の静定時間が得られるもの
の、LSBの抵抗器の抵抗値は88Bの抵抗器の抵抗値
の2nにしなければならず、ピット数が増えると各ピッ
トの重みの精度、温度特性、安定度などを所定の範囲内
に調整するのが困難になる。具体的には、直線性に着目
すると、16ビツト(4折半、15ppi)程度を実現
するのにとどまっている。
(Problem to be solved by the invention) However, according to such a conventional ellipse,
Although a fast stabilization time of ~ several tens of microseconds can be obtained, the resistance value of the LSB resistor must be set to 2n of the resistance value of the 88B resistor, and as the number of pits increases, the accuracy of the weight of each pit decreases. It becomes difficult to adjust temperature characteristics, stability, etc. within predetermined ranges. Specifically, when focusing on linearity, only about 16 bits (four and a half, 15 ppi) are achieved.

本発明は、これらの点に着目したものであり、その目的
は、比較的簡単な構成で高精度、高速の変換出力が得ら
れるD/A変換装置を提供することにある。
The present invention has focused on these points, and its purpose is to provide a D/A converter that has a relatively simple configuration and can provide highly accurate and high-speed conversion output.

(問題点を解決するための手段) 本発明のD/A変換装置は、 第1のD/A変換器と、 第2のD/A変換器と、 基準電圧を出力する基準電圧発生手段と、前記各D/A
変換器の出力信号の重みを異ならせて加算する加算器と
、 この加算器の出力信号を選択的に外部に出力する第1の
スイッチと、 前記加算器の出力信号、共通電位点および基準電圧のい
ずれかを選択的に出力する第2のスイッチと、 第2のスイッチから出力される出力信号を検出する信号
検出部と、 この信号検出部の出力信号をデジタル信号に変換するA
/D変換器と、 このA/D変換器の出力信号を取り込み、前記各D/A
変換器の設定値を制御するとともに各スイッチを駆動制
御する演算制御部とを具備し、前記第2のD/A変換器
の出力信号で前記第1のD/A変換器の各ピットの重み
を測定してその結果をメモリに格納し、このメモリに格
納された重み測定データに基づいて前記第1のD/A変
換器の任意の変換出力の補正を行うことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) A D/A converter of the present invention includes: a first D/A converter; a second D/A converter; and a reference voltage generating means for outputting a reference voltage. , each of the above D/A
an adder that adds the output signals of the converter with different weights; a first switch that selectively outputs the output signal of the adder to the outside; the output signal of the adder, a common potential point, and a reference voltage. a second switch that selectively outputs one of the signals; a signal detection unit that detects the output signal output from the second switch; and A that converts the output signal of the signal detection unit into a digital signal.
/D converter, and the output signal of this A/D converter is taken in, and each of the D/A
and an arithmetic control unit that controls the set value of the converter and drives and controls each switch, and the weight of each pit of the first D/A converter is determined by the output signal of the second D/A converter. The present invention is characterized in that the measurement result is stored in a memory, and any conversion output of the first D/A converter is corrected based on the weight measurement data stored in the memory.

(実施例) 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例を示す回路図である。第1
図において、6は第1のD/A変換器、7は第2のD/
A変換器であ、る、8は加算器であり、演算増幅器で構
成されている。この演算増幅器の非反転入力端子は共通
電位点に接続され、反転入力端子にはD/A変換器6の
出力端子が直接接続されるとともに抵抗値RNを有する
抵抗器9を介してD/A変換器7の出力端子が接続され
、非反転入力端子と出力端子の間には抵抗値R,を有す
る抵抗器10が接続されている。11はこの加算器8の
出力信号vgを選択的に外部の出力端子12に出力する
第1のスイッチ、13は基準電圧vRを出力する基準電
圧発生器、14は加算器4の出力信号(M)、共通電位
点(Z)および基準電圧(R)のいずれかを選択的に出
力する第2のスイッチ、15は第2のスイッチ14から
出力される出力信号を検出する信号検出部である。信号
検出部15は、例えば第2のスイッチ14から出力され
る出力信号V、の高周波成分(MとRの差信号8Mと2
の差信号またはM自身の差信号)を通過させるバイパス
フィルタ16.バイパスフィルタ16の出力信号■2を
増幅するアンプ17゜アンプ17の出力信号vコからM
とRの差信号またはMとZの差信号のみを取り出すため
に低周波ノイズや高周波ノイズを除去するとともに加算
器8の出力信号<M)に含まれるノイズを除去するバン
ドパスフィルタ18.バンドパスフィルタ18の出力信
号v4から差信号の振幅を検出するためのダイオード1
9.ダイオード19の出力信号■5を直流に変換するロ
ーパスフィルタ20で構成されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention. 1st
In the figure, 6 is the first D/A converter, and 7 is the second D/A converter.
The A converter, 8, is an adder, which is composed of an operational amplifier. The non-inverting input terminal of this operational amplifier is connected to a common potential point, and the output terminal of the D/A converter 6 is directly connected to the inverting input terminal, and the D/A converter 6 is connected via a resistor 9 having a resistance value RN. The output terminal of the converter 7 is connected, and a resistor 10 having a resistance value R is connected between the non-inverting input terminal and the output terminal. 11 is a first switch that selectively outputs the output signal vg of this adder 8 to an external output terminal 12, 13 is a reference voltage generator that outputs a reference voltage vR, and 14 is an output signal (M ), a second switch that selectively outputs either the common potential point (Z) or the reference voltage (R); 15 is a signal detection unit that detects the output signal output from the second switch 14; The signal detection unit 15 detects high frequency components (difference signals 8M and 2 of M and R) of the output signal V output from the second switch 14, for example.
or the difference signal of M itself) is passed through the bypass filter 16. Amplifier 17° that amplifies output signal ■2 of bypass filter 16 Output signal of amplifier 17 from vco to M
and R, or M and Z, to remove low frequency noise and high frequency noise, and also remove noise contained in the output signal of the adder 8 (<M). Diode 1 for detecting the amplitude of the difference signal from the output signal v4 of the bandpass filter 18
9. It consists of a low-pass filter 20 that converts the output signal 5 of the diode 19 into direct current.

21は信号検出部15から出力される直流信号VNをデ
ジタル信号voに変換するA/D変換器であり、その変
換信号Voは演算制御部22に加えられる。演算制御部
22は変換信号Voを取り込み、各D/A変換器6,7
の設定値を制御するとともに各スイッチ11.14を駆
動制御する。23は不揮発性のメモリであり、演算制御
部22の演算結果を格納する。すなわち、演算制御部2
2は第2のD/A変換器7の出力信号で第1のD/A変
換器6の各ピットの重みを測定してその結果をメモリ2
3に格納するとともに、このメモリ23に格納された重
み測定データに基づいて第1のD/A変換器6の任意の
変換出力の補正を行う。
21 is an A/D converter that converts the DC signal VN output from the signal detection section 15 into a digital signal vo, and the converted signal Vo is applied to the calculation control section 22. The arithmetic control unit 22 takes in the conversion signal Vo, and inputs the conversion signal Vo to each D/A converter 6, 7.
In addition to controlling the set value of , each switch 11.14 is driven and controlled. A non-volatile memory 23 stores the calculation results of the calculation control section 22. That is, the calculation control section 2
2 is the output signal of the second D/A converter 7, and the weight of each pit of the first D/A converter 6 is measured, and the result is stored in the memory 2.
3, and any conversion output of the first D/A converter 6 is corrected based on the weight measurement data stored in the memory 23.

このように構成された装置の動作を説明する。The operation of the device configured in this way will be explained.

なお、以下の説明では、第1のD/A変換器6として片
極性出力のものを用い、第2のD/A変換器として両極
性出力のものを用いるものとする。
In the following description, it is assumed that the first D/A converter 6 has a unipolar output, and the second D/A converter 6 has a bipolar output.

これらの組み合わせはD/A変換器6.7のドリフト性
能によって選定すればよく、ドリフト性能の優れている
ものを第1のD/A変換器6として用いるようにする。
These combinations may be selected depending on the drift performance of the D/A converter 6.7, and the one with excellent drift performance is used as the first D/A converter 6.

まず、零校正にあたってはスイッチ11をオフにし、ス
イッチ14をZとMの間でデユーティ50%で切り換え
る。そして、信号検出部15のローパスフィルタ20の
出力信号vNが最小になるように各D/A変換器6.7
の出力信号を調整してそのときの各D/A変換器6.7
の設定値IPZ 。
First, for zero calibration, switch 11 is turned off, and switch 14 is switched between Z and M with a duty of 50%. Then, each D/A converter 6.7
Adjust the output signal of each D/A converter 6.7
Setting value IPZ.

ESzをメモリ23に格納する。これにより、加算器8
の出力信号vlllllはV、ll中Oになる。
ESz is stored in the memory 23. As a result, adder 8
The output signal vllllll becomes O in V, ll.

次に、基準電圧校正にあたってはスイッチ11をオフに
し、スイッチ14をMとRの間でデユーティ50%で切
り換える。そして、信号検出部15のローパスフィルタ
20の出力信号vNが最小になるように各D/A変換器
6.7の出力信号を調整してそのときの各D/A変換器
6.7の設定値IPR、ESRをメモリ23に格納する
。これにより、加算器8の出力信号v見はVQ中vRに
なる。
Next, when calibrating the reference voltage, the switch 11 is turned off, and the switch 14 is switched between M and R with a duty of 50%. Then, the output signal of each D/A converter 6.7 is adjusted so that the output signal vN of the low-pass filter 20 of the signal detection section 15 is minimized, and the settings of each D/A converter 6.7 at that time are set. The values IPR and ESR are stored in the memory 23. As a result, the output signal v of the adder 8 becomes vR in VQ.

第2図は、これらIPR、ESRを求める場合の各部の
波形図であり、(a)はスイッチ14の出力信号■1を
示し、(b)はバイパスフィルタ16の出力信号v2を
示し、(c)はアンプ17の出力信号■3を示し、(d
)はバンドパスフィルタ18の出力信号■4を示し、(
e)はダイオード19の出力信号v5を示し、(f)は
ローパスフィルタ20の出力信号VNを示し、(g)は
A/D変換器21の出力信号Voを示している。ここで
、MとRを切り換えるスイッチ14のデユーティはM>
RとMARの場合の信号検出部15の検出感度差を決定
するものであり、必ずしも50%に限るものではない、
第3図はMとRの大小とデユーティの関係説明図であり
、(a)はMARを示し、(b)はM=Rを示し、(c
)はM<Rを示している。第4図は第3図に関連した半
波整流特性図、第5図は第4図の原点近傍の拡大図であ
り、実線はデユーティ50%の場合を示し、破線はMの
デユーティが小さい場合を示し、−点鎖線はMのデユー
ティが大きい場合を示している。これら各国から明らか
なように、現実の信号検出部15はM中R付近に検知限
界があり、デユーティ50%の場合には明らかにM、〉
RといえるM、と明らかにM2>RといえるM2の平均
値(M、+M2 )/2は極めてRに近くなるが、デユ
ーティが40=60まで狂うと同様に定めた平均値(M
 、十M 2 )/2はR±(検知限界値)X2/3ま
で変化することになる。
FIG. 2 is a waveform diagram of each part when determining these IPR and ESR, (a) shows the output signal 1 of the switch 14, (b) shows the output signal v2 of the bypass filter 16, and (c ) indicates the output signal ■3 of the amplifier 17, and (d
) indicates the output signal ■4 of the bandpass filter 18, and (
(e) shows the output signal v5 of the diode 19, (f) shows the output signal VN of the low-pass filter 20, and (g) shows the output signal Vo of the A/D converter 21. Here, the duty of the switch 14 that switches between M and R is M>
It determines the detection sensitivity difference of the signal detection unit 15 between R and MAR, and is not necessarily limited to 50%.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the relationship between the magnitudes of M and R and duty, where (a) shows MAR, (b) shows M=R, and (c
) indicates M<R. Fig. 4 is a half-wave rectification characteristic diagram related to Fig. 3, and Fig. 5 is an enlarged view of the vicinity of the origin in Fig. 4, where the solid line shows the case where the duty is 50%, and the broken line shows the case where the duty of M is small. , and the dashed-dotted line indicates the case where the duty of M is large. As is clear from these countries, the actual signal detection unit 15 has a detection limit near M to R, and when the duty is 50%, it is clear that M,
The average value (M, +M2)/2 of M2, which can be said to be R, and the average value (M, +M2)/2 of M2, which can clearly be said to be M2>R, is extremely close to R, but if the duty goes out to 40 = 60, the average value (M
, 10M 2 )/2 will change up to R±(detection limit value)X2/3.

このようにして2点校正を行った後、スイッチ14をM
に設定した状態で第1のD/A変換器6の全ピットの重
みを第2のD/A変換器7の出力ESで相対的に値付け
する。
After performing two-point calibration in this way, switch 14 is set to M.
, the weights of all the pits of the first D/A converter 6 are relatively valued using the output ES of the second D/A converter 7.

すなわち、(ES/ RN ) < IPノ)−き、E
Sノ直線性誤差、最大出力誤差およびオフセット誤差は
、加算器8の出力信号■−の誤差許容範囲に充分大るこ
とになる。
That is, (ES/RN) < IPノ)-ki, E
The S linearity error, the maximum output error, and the offset error are sufficiently large within the error tolerance range of the output signal - of the adder 8.

LSB  (IPI )の値付けにあたっては、IPを
「000・・・Ol」 (IPI)に設定するとともに
ESをOに設定する第1の組合せとIPを「000・・
・00」<IPo)に設定するとともにESをES、に
設定する第2の組合せとをデユーティ50%で出力する
ように制御し、vNが最小になるES、を求めてメモリ
23に格納する。次に、IPを「000・・・10」(
IP2)に設定するとともにESをOに設定する第1の
組合せとIPを「000・・・0IJ(IPI)に設定
するとともにESをES、に設定する第2の組合せとを
デユーティ50%で出力するように制御し、VNが最小
になるES、を求めてメモリ23に格納する。
When pricing LSB (IPI), the first combination is to set IP to "000...Ol" (IPI) and set ES to O, and the first combination is to set IP to "000...Ol" (IPI) and to set ES to O.
00''<IPo) and a second combination of setting ES to ES, and outputting the second combination with a duty of 50%, the ES that minimizes vN is determined and stored in the memory 23. Next, change the IP address to “000...10” (
The first combination of setting IP2) and setting ES to O, and the second combination of setting IP to 000...0IJ (IPI) and setting ES to ES, are output with a duty of 50%. The ES that minimizes VN is determined and stored in the memory 23.

これにより、 IP+ = ES+ + IP。This results in IP+ = ES+ + IP.

=ES、 +ES。=ES, +ES.

になり、第1のD/A変換器6のLSB  (IPl)
の重みを第2のD/A変換器7の出力[Sで相対的に値
付けすることができる。
and the LSB (IPl) of the first D/A converter 6
The weight of can be relatively valued by the output [S of the second D/A converter 7.

以下、同様の手順でLSB +1 (IP2 )から1
43B(IPi)の各ピットについてそれぞれ値付けを
行う、これらの関係を式で示すと次のようになる。
Below, in the same procedure, from LSB +1 (IP2) to 1
The relationship between these values, in which each pit of 43B (IPi) is valued, is expressed as follows.

IP2  =ES2  + IP+  + IPO=E
S2  +ES1  +ESO+ESO=ES2 +E
S、+  2ES0 IP、 =ES、 +IP2+IP、 +IP。
IP2 = ES2 + IP+ + IPO=E
S2 +ES1 +ESO+ESO=ES2 +E
S, +2ES0 IP, =ES, +IP2+IP, +IP.

=ES3 +ES2 +ES1 +2ESO+ES1 
+ESO+ESO =ES3+E12 十2ES1 + 4ESOIPi 
= ESI 十ESi−1+2ESt−1+4EJ−3
+・・・+ 2”ESO このような装置の具体例を説明する。
=ES3 +ES2 +ES1 +2ESO+ES1
+ESO+ESO =ES3+E12 12ES1 + 4ESOIPi
= ESI 1ESi-1+2ESt-1+4EJ-3
+...+ 2''ESO A specific example of such a device will be explained.

D/A変換器6.7の分解能はいずれも4ビツトで精度
は±0.ILSBとし、Ih = 7.9. IP2 
=4.1. IP1= 1.9. IPo = 1.1
. ES3 =−8,1,ES2 =  4.0. E
St =  2.1. ESo =  0.9とし、I
PおよびESがすべて0の時の全体のオフセット電圧v
The resolution of the D/A converters 6 and 7 is 4 bits and the accuracy is ±0. Let ILSB be Ih = 7.9. IP2
=4.1. IP1=1.9. IPo = 1.1
.. ES3 = -8,1, ES2 = 4.0. E
St = 2.1. ESo = 0.9, I
The overall offset voltage v when P and ES are all 0
.

ffは−0,211aXとし、vRを10とする。また
、スケールファクタは、 lVo t  +l+1IPolnaxをES(約−8
から約7)がカバーしなければならないことから、 (0,2+1.1)/2  中 0.186中 0.1
9  。
ff is −0,211aX, and vR is 10. Also, the scale factor is lVot +l+1IPolnax by ES (approximately -8
Since about 7) must be covered, (0,2+1.1)/2 in 0.186 in 0.1
9.

と仮定しておく。Let's assume that.

これらに基づいてESを計算すると次の表のようになる
When ES is calculated based on these, it becomes as shown in the following table.

ES7・・・0111=7.0  ・・・x 0.19
=1.330ES6・・・0110=6.1  ・・・
x 0.19=1.159ESS・・・0101=4.
9  ・・・x 0.19= 0.931ES4・・・
0100=4.0  ・・・x 0.19= 0.76
0ES3・・・0O11=3.0  ・・・x O,1
9二〇、570ES2・・・0O10=2.1  ・・
・x 0.19= 0.399ESI ・・・0OO1
=0.9  ・・・x  0.19= 0,171ES
O・・・oooo=o、o  ・・・x 0.19=O
ES−1・・・1111 =−1,1・・・x 0.1
9=−0,209ES−2・・・1110 =−2,0
・・・x 0.19=−0,380ES−3・・・11
01 =−3,2・・・x 0.19=−0,608E
S−4・・・1100 =−4,1・・・x O,19
冨−0,779ES−5・・・1011 =−5,1・
・・x 0.19=−0,969ES−6・・・101
0 =−6,0・・・x  O,19・−1,140[
S−7・・・1001 =−7,2・・・x  0.1
9=−1,368ES−8・・・1000 =−8,1
・・・x  0.19ニー1.539これらから、零電
圧は、1yoi t +ESlが最もOに近くなるES
を選択すればよく、ES1=0.171が得られる。
ES7...0111=7.0...x 0.19
=1.330ES6...0110=6.1...
x 0.19=1.159ESS...0101=4.
9...x 0.19=0.931ES4...
0100=4.0...x 0.19=0.76
0ES3...0O11=3.0...x O,1
920, 570ES2...0O10=2.1...
・x 0.19= 0.399ESI ・・・0OO1
=0.9...x 0.19=0,171ES
O...oooo=o, o...x 0.19=O
ES-1...1111 =-1,1...x 0.1
9=-0,209ES-2...1110=-2,0
...x 0.19=-0,380ES-3...11
01 =-3,2...x 0.19=-0,608E
S-4...1100 =-4,1...x O,19
Tomi-0,779ES-5...1011 =-5,1.
・・x 0.19=-0,969ES-6...101
0 = -6,0...x O,19・-1,140[
S-7...1001 =-7,2...x 0.1
9=-1,368ES-8...1000=-8,1
...x 0.19 knee 1.539 From these, the zero voltage is ES where 1yoi t +ESl is closest to O
ES1=0.171 can be obtained.

次に、基準電圧VRは、Vo t t +IP+ESが
最もvRに近くなるIP、ESを選択すればよく、−0
,2+IP  、  ÷IP  、  +ES2値  
     ?、9  1.9  0.399残    
   ?、7  9.6  9.999からIPx 、
 IP+およびES2になる。
Next, as the reference voltage VR, it is sufficient to select IP and ES where Vo t t +IP+ES is closest to vR, and -0
,2+IP, ÷IP, +ES2 value
? , 9 1.9 0.399 remaining
? , 7 9.6 9.999 to IPx ,
It will be IP+ and ES2.

IPO(1,1)は、Vo t t +IPoが最もV
off+ESに近くなるESを選択すればよく、IPo
に最も近いESはES6 (1,159)になる。
For IPO (1, 1), Vo t t + IPo is the most V
You just need to select an ES that is close to off + ES, and IPo
The ES closest to is ES6 (1,159).

IP、 (1,9)は、Vo t t +IP1が最も
VO14+xp O+ESに近くなるESを選択すれば
よく、IP、  中IP0 +ES4=ES6+ES4
値1.9 1.1 0.76 残     0.8  0.04 からESはES4 (0,760)になる。
For IP, (1,9), it is sufficient to select the ES in which Vo t t +IP1 is closest to VO14+xp O+ES, and IP, medium IP0 +ES4=ES6+ES4
From the value 1.9 1.1 0.76 remaining 0.8 0.04, ES becomes ES4 (0,760).

以下同様に、 IP2 中 IP、   ÷IP0 ÷ES6= 3E
S6−ES4値4.1 1.9 1.1 1.159残
     2.2  1.1  0.059になり、 IP、  中IP2  ÷IP+   −IPo +E
S4=5ES6÷ES4値7.9 4.1 1.9 1
.1 0.760残     3.8  1.9  0
.8  0.04になる。
Similarly, IP2 medium IP, ÷IP0 ÷ES6= 3E
S6-ES4 value 4.1 1.9 1.1 1.159 remaining 2.2 1.1 0.059, IP, medium IP2 ÷ IP+ -IPo +E
S4=5ES6÷ES4 value 7.9 4.1 1.9 1
.. 1 0.760 remaining 3.8 1.9 0
.. 8 It becomes 0.04.

このようにして求めたIPを使ってvRを再計算すると
、 VR=IP、  +IP  、  十ES2= 5ES
6+3ES4+ES6+ESJ十ES2= 6ES6+
4ES4−ES2 になる。
Recalculating vR using the IP obtained in this way, VR=IP, +IP, 10ES2=5ES
6+3ES4+ES6+ESJ×ES2=6ES6+
It becomes 4ES4-ES2.

ここで、ESはスクールファクタが0.19と小さいの
で、実質的にリニアとして扱える。これにより、 vR中、(6X6+4X4 +2)ES1= 54ES
1 零電圧= IESI IP、中6ESI IP、中(6−4)ES1= IQES11P2中(3
x 6+4)ES1冨22ESIIP、  キ (5x
   6+3x4)ESl  =42ES1になる。
Here, since the school factor of ES is as small as 0.19, it can be treated as substantially linear. As a result, during vR, (6X6+4X4 +2)ES1= 54ES
1 Zero voltage = IESI IP, medium 6ESI IP, medium (6-4) ES1 = IQES11P2 medium (3
x 6+4) ES1 wealth 22 ESIIP, Ki (5x
6+3x4)ESl=42ES1.

これらvRおよび零電圧の値から任意の電圧Xを出力す
る場合には、 ESx=ax+bから、 54=a ・10+b 1=a  ・ o十b b = 1 、 a = (54−1)/10 = 5
.3になり、 ESx = 5.3x +1 により、ESxを求めることができる。ここで、1/a
 =115.3 = 0.11G4:なり、前述ノスケ
ールファクタと一致する0例えば13,2を出力したい
場合には、 13.2.x   5.3啼1=70.96  中 7
171−42(IP:+  )−22(IP  2  
)−6(IPo  )=1(ES)より、IP3 、I
P 2 、IP OおよびESlを出力する。
When outputting an arbitrary voltage X from these values of vR and zero voltage, from ESx=ax+b, 54=a・10+b 1=a・o×b b=1, a=(54-1)/10= 5
.. 3, and ESx can be found by ESx = 5.3x +1. Here, 1/a
=115.3 = 0.11G4: If you want to output 0, for example 13,2, which matches the scale factor mentioned above, 13.2. x 5.3 1 = 70.96 medium 7
171-42(IP:+)-22(IP2
)−6(IPo)=1(ES), IP3, I
Output P 2 , IP O and ESl.

実際の出力電圧vT:mは、 7.9÷4.1÷1,1÷0.171−0.2=13.
07になり、誤差は−0,13になる。この誤差は、D
/A変換器6,7のピット数が少ないことに起因する。
The actual output voltage vT:m is 7.9÷4.1÷1,1÷0.171-0.2=13.
07, and the error is -0.13. This error is D
This is due to the small number of pits in the /A converters 6 and 7.

例えば、D/A変換器6.7の分解能を共に16ビツト
とし、D/A変換器6の出力電圧をO〜10v、D/A
変換器7の出力電圧を一10〜10■、全体のオフセッ
ト電圧を1nVとすると、スケールファクタSFは、 5F=(1nV−f10V/65536))/10V 
中0.12 xlo−”中1 /8000 になる、従って、D/A変換器6と7の合計で、800
0x  32768 キ 2 ′ 3 × 215=2
20 になり、28ビツト相当の分解能を得ることができる。
For example, if the resolution of the D/A converters 6 and 7 is both 16 bits, the output voltage of the D/A converter 6 is set to 0 to 10 V, and the D/A converter 6 has a resolution of 16 bits.
Assuming that the output voltage of converter 7 is -10~10cm and the overall offset voltage is 1nV, the scale factor SF is: 5F=(1nV-f10V/65536))/10V
0.12
0x 32768 Ki 2' 3 x 215=2
20, and a resolution equivalent to 28 bits can be obtained.

このように構成することにより、パルス幅変調方式の場
合のようなフィルタは不要になり、高速応答が得られる
。そして、基準電圧vRの絶対値を標準電池などで値付
けすることにより、さらに確度の高い出力が得られる。
With this configuration, a filter unlike the pulse width modulation method is not required, and a high-speed response can be obtained. Further, by determining the absolute value of the reference voltage vR using a standard battery or the like, a more accurate output can be obtained.

なお、信°号検出部15を構成するダイオード19を両
波整流回路に変えてもよい。
Note that the diode 19 constituting the signal detection section 15 may be replaced with a double-wave rectifier circuit.

また、信号検出部15として同期検波回路を用いてもよ
い、第1図に示すような整流回路によれば、M>RもM
<R#J整流出力が同極性になるという欠点があるが、
同期検波回路によればM>Hの検波出力極性とM<Hの
検波出力極性は互いに逆極性になり、公知のバイナリサ
ーチ法を使って高速にM=Rを見つけ出すことができる
Furthermore, according to a rectifier circuit as shown in FIG. 1, in which a synchronous detection circuit may be used as the signal detection section 15, M>R is also M
<R#J has the disadvantage that the rectified outputs have the same polarity,
According to the synchronous detection circuit, the detection output polarity for M>H and the detection output polarity for M<H are opposite to each other, and M=R can be quickly found using a known binary search method.

また、第1図では、第1のD/A変換器6として電流出
力型を用い、第2のD/A変換器7として電圧出力型を
用いる例を示したが、任意の出方型の組合せであっても
よい。
In addition, although FIG. 1 shows an example in which a current output type is used as the first D/A converter 6 and a voltage output type is used as the second D/A converter 7, any output type may be used. It may be a combination.

第6図はD/A変換器6.7として電圧出力型を用いる
例を示したものであり、R,<R2に設定する。
FIG. 6 shows an example in which a voltage output type is used as the D/A converter 6.7, and R,<R2 is set.

第7図はD/A変換器6.7として電流出力型を用いる
例を示したものであり、最大出力電流がIs< IPに
なるように設定する。
FIG. 7 shows an example in which a current output type is used as the D/A converter 6.7, and the maximum output current is set so that Is<IP.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、比較的簡単な構
成で高精度、高速の変換出力が得られるD/A変換装置
が実現でき、実用上の効果は大きい。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, it is possible to realize a D/A conversion device that can obtain high-precision, high-speed conversion output with a relatively simple configuration, and has great practical effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図は本発
明の詳細な説明するための波形図、第3図はMとRの大
小とデユーティの関係説明図、第4図は第3図に関連し
た半波整流特性図、第5図は第4図の原点近傍の拡大図
、第6図および第7図はそれぞれ本発明の他の実施例を
示す回路図、第8図は電流加算型のD/A変換器の一例
を示す概念構成図である。 6.7・・・D/A変換器、8・・・演算増幅器、11
14・・・スイッチ、13・・・ツェナーダイオード、
15・・・信号検出部、21・・・A/D変換器、22
・・・演算制御部、23・・・不揮発メモリ。 第1図 第2図 (bン  VZ   □              
                6第6図 第7図 p IF fau > Is full 第S図
Fig. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a waveform diagram for explaining the invention in detail, Fig. 3 is an explanatory diagram of the relationship between the magnitudes of M and R and duty, and Fig. 4 is a half-wave rectification characteristic diagram related to FIG. 3, FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the origin of FIG. 4, FIGS. 6 and 7 are circuit diagrams showing other embodiments of the present invention, and FIG. The figure is a conceptual configuration diagram showing an example of a current addition type D/A converter. 6.7... D/A converter, 8... operational amplifier, 11
14...Switch, 13...Zener diode,
15... Signal detection unit, 21... A/D converter, 22
...Arithmetic control unit, 23...Nonvolatile memory. Figure 1 Figure 2 (bn VZ □
6 Figure 6 Figure 7 p IF fau > Is full Figure S

Claims (1)

【特許請求の範囲】 第1のD/A変換器と、 第2のD/A変換器と、 基準電圧を出力する基準電圧発生手段と、 前記各D/A変換器の出力信号の重みを異ならせて加算
する加算器と、 この加算器の出力信号を選択的に外部に出力する第1の
スイッチと、 前記加算器の出力信号、共通電位点および基準電圧のい
ずれかを選択的に出力する第2のスイッチと、 第2のスイッチから出力される出力信号を検出する信号
検出部と、 この信号検出部の出力信号をデジタル信号に変換するA
/D変換器と、 このA/D変換器の出力信号を取り込み、前記各D/A
変換器の設定値を制御するとともに各スイッチを駆動制
御する演算制御部とを具備し、前記第2のD/A変換器
の出力信号で前記第1のD/A変換器の各ピットの重み
を測定してその結果をメモリに格納し、このメモリに格
納された重み測定データに基づいて前記第1のD/A変
換器の任意の変換出力の補正を行うことを特徴とするD
/A変換装置。
[Scope of Claims] A first D/A converter, a second D/A converter, a reference voltage generating means for outputting a reference voltage, and a weight of an output signal of each of the D/A converters. an adder that adds the signals at different levels; a first switch that selectively outputs the output signal of the adder to the outside; and an adder that selectively outputs either the output signal of the adder, the common potential point, or the reference voltage. a second switch that detects the output signal outputted from the second switch; a signal detection unit that detects the output signal output from the second switch; and A that converts the output signal of the signal detection unit into a digital signal.
/D converter, and the output signal of this A/D converter is taken in, and each of the D/A
and an arithmetic control unit that controls the set value of the converter and drives and controls each switch, and the weight of each pit of the first D/A converter is determined by the output signal of the second D/A converter. and storing the results in a memory, and correcting any conversion output of the first D/A converter based on the weight measurement data stored in the memory.
/A conversion device.
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